CN104524736A - 一种对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂 - Google Patents
一种对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，由硫酸铵、第一磷酸铵、尿素、硼酸、枸橼酸钾、醋酸钠及枸橼酸纳选出的1或2以上构成的 羧酸碱金属盐与从磷脂，皂苷，酪蛋白和肽等选出的1或2所构成的天然界面活性剂和全氟烷基磺酸，全氟烷基羧酸表面活性剂与被指定为食品添加物的碳素数为4以下的低级醇与水所构成的灭火剂。本发明的灭火剂其灭火性能优良，同时也可用于耐焰剂。由于它是由食品添加物及相当的具有安全性的成分与水所构成的，因此具有优良的灭火性能与防火性能且对人体具有高度的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及防火安全技术领域，特别涉及一种对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂。该材料可用于灭火器、灭火机器、消防车用的灭火机器及灭火设备及耐焰剂原料的灭火剂。
背景技术
众所周知，作为一般的水系灭火剂是一种强化液灭火剂（浓度35~40%体积的碳酸钾水溶液）。它有效作用于A火灾（普通火灾）、B火灾（油火灾）及C火灾（电气火灾），而特别对油炸食品时发生的油火灾的灭火很有效，但是由于其pH为12以上的强碱性，因此操作时要注意。
以前的含强化液的灭火剂的所含成分不能确保对人体的安全性，因此在对于饮料食品及其包装那种直接入口或间接入口的场所发生火灾时，或者发生误操作器材时将灭火剂喷出时，对于粘附了灭火剂的物品必须清洗或者废弃。需要杜绝由于灭火剂的成分不能确保对人体的安全性，所以除了获得直接损失的物品以外，因粘附灭火剂而发生二次损失。
参见专利文献1：《日本特开2006-130210号公报》，该技术文献中介绍了中性灭火剂，它是以羧酸和糖醇的碱金属盐为主剂，以水作为溶媒的用于油炸食品的油火灾或轮胎起火用的灭火剂的组成物。
参见专利文献2：《日本特开2896413号公报》，该技术文献中介绍了三氟碳为主要成分的含无毒性添加物的萜类（含皂苷）的灭火剂。另外，我们也了解到皂苷是稳定灭火剂的泡沫的稳定剂。
上述的专利文献1及2中所记载的灭火剂具有对人体有较高的安全性及具有较高的灭火性能，但是，尚有可改善的方面。所以，本发明的课题是提供具有对人体的高安全性与高灭火性的灭火剂。
发明内容
为了解决上述课题，本发明提供了由硫酸铵、第一磷酸铵、尿素、硼酸的混合水溶液与醋酸钾，枸橼酸钾，醋酸钠和枸橼酸钠选出的1或2以上构成的 羧酸碱金属盐与从酪蛋白，皂甙，肽和磷脂（下面，简称为“磷脂”）选出的1或2所构成的天然界面活性剂与氟素系界面活性剂与水所构成的灭火剂与耐焰剂。
前述的羧酸碱金属盐，硫酸铵，第一磷酸铵，尿素，硼酸的水溶液为具有对A火灾（普通火灾）与油炸食品的油火灾的灭火有效的成分。前述的界面活性剂发泡后覆盖在被灭火物上后具有可抑制B火灾（油火灾）的可燃性气体的蒸发扩散的效果。因此，本发明的灭火剂对于A火灾（普通火灾）、B火灾（油火灾）油炸食品的油火灾都有较高的灭火性能。又，C火灾（电气火灾）用的灭火器，由于只是喷头与其他的灭火器用的喷头不同，因此，本发明的灭火剂用于C火灾（电气火灾）具有较高的灭火性能。
硫酸铵，第一磷酸铵，尿素是用于蔬菜种植的肥料，硼酸是用于防虫的一般家庭做成硼酸团子的原料，前述的羧酸碱金属盐中的枸橼酸钾、醋酸钠和枸橼酸钠是被指定为食品添加物的成分。醋酸钠被FAO（联合国食品农业机构）WHO（世界保健机构）JECFA（合同食品添加物专家会议）进行安全评估实验的结果为确认为对人体安全性的成分，欧盟各国也将他作为食品添加物进行使用。
酪蛋白，皂甙，肽和磷脂是被认可的食品添加物的成分，因此，本发明的灭火剂是能确保对人体的安全性。
通常使用前述的羧酸碱金属盐可与醋酸及枸橼酸的任一个或两个，与碳酸钾及碳酸钠的任一个或两个，与丙二醇混合使之反应所得的物质。
醋酸、枸橼酸、碳酸钾及碳酸钠、丙二醇都是被认可的食品添加物成分。
本发明的灭火剂通常的使用量为，其整体重量100毫升中，含有前述的硫酸铵5~50g、硼酸5~10g、第一磷酸铵1~10g、尿素1~10g、羧酸碱金属盐5~20g、前述的界面活性剂0.10~2.0g的比例。当硫酸铵的含量未满5g时，A火灾、B火灾、油炸食品的油火灾的灭火性能不充分（即以部标“灭火器的技术标准的规定”的规定进行试验的结果不合格）。
羧酸碱金属盐的含量超过20g时已发生时效老化，“灭火器的技术标准的规定”的规定进行变质试验的结果不合格。前述的界面活性剂的含量未满0.10g时，A火灾、B火灾的灭火性能不充分。
前述的界面活性剂的含量超过2.0g时易发生时效变化。
本发明的灭火剂通常的使用比例为，将硫酸铵、第一磷酸铵、尿素、硼酸的混合剂与前述的羧酸碱金属盐与前述的界面活性剂的含量的比例及质量比为：水溶液：羧酸碱金属盐：天然界面活性剂=10:10:25~100:1:1。
对于前述的界面活性剂1g对水溶液的比为未满20g时，A火灾的灭火性能不充分。对于前述的界面活性剂1g对羧酸碱金属盐的比为超过100g时，会发生时效变化。
本发明的灭火剂是通常是将食品添加物中所指定的碳素数为4以下的低级醇对前述的界面活性剂的质量比为，前述的天然界面活性剂：前述的低级醇=1:2.0~1:8.0。对于前述的天然界面活性剂1g与前述的低级醇的比为未满2.0g时，对A火灾、B火灾的灭火性能不充分。对于前述的天然界面活性剂1g与前述的低级醇的比为超过8.0g时，易产生时效变化。
作为食品添加剂所指定的碳素数为4以下的低级醇可例举甘油，丙二醇，聚乙二醇等。
本发明的灭火剂通常使用pH5.5~8.5。pH未满5.5时会腐蚀铁和铝。pH超过8.5时易腐蚀铝。
本发明的灭火剂可根据需要添加某些添加剂，但是这些添加剂应该是食品添加物所指定的成分。
本发明的灭火剂其灭火性能优良，同时也可用于耐焰剂。由于它是由食品添加物及相当的具有安全性的成分与水所构成的，因此具有优良的灭火性能与防火性能且对人体具有高度的安全性。
具体实施方式：
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。
【实施例1-1】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度95%的第一磷酸铵2g与纯度90%的尿素5g与纯度95%的醋酸钾21g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇2g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例1-2】
纯度95%的硫酸铵17g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾31g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇2g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例1-3】
纯度95%的硫酸铵7g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾41g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇2g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例1-4】
纯度95%的硫酸铵2g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾46g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇2g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例2-1】
纯度95%的硫酸铵27g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钠21g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇2g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例2-2】
纯度95%的硫酸铵17g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钠31g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇5g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例2-3】
纯度95%的硫酸铵7g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钠41g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇10g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例2-4】
纯度95%的硫酸铵27g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾21g混合，将此混合剂50g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇20g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例3-1】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钠10g与纯度99.5%的醋酸
钾2.5g与纯度99.5%的枸橼酸纳2.5g与纯度99.5%的枸橼酸钾13g混合，将此混合剂50g
与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇
10g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例3-2】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钠10g与纯度99.5%的醋酸
钾2.5g与纯度99.5%的枸橼酸纳2.5g与纯度99.5%的枸橼酸钾13g混合，将此混合剂50g
与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇
10g，经过搅拌就制成灭火剂
【实施例3-3】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钠10g与纯度99.5%的醋酸
钾2.5g与纯度99.5%的枸橼酸钠2.5g与纯度99.5%的枸橼酸钾13g混合，将此混合剂50g
与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇
10g，经过搅拌就制成灭火剂
【实施例3-4】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钠10g与纯度99.5%的醋酸
钾2.5g与纯度99.5%的枸橼酸钾2.5g与纯度99.5%的枸橼酸钾13g混合，将此混合剂50g
与皂苷5g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇
10g，经过搅拌就制成灭火剂
【实施例4-1】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾18g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇4g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例4-2】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾28g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇4g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例4-3】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾38g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇4g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例4-4】
纯度95%的硫酸铵20g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾43g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇4g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例5-1】
纯度95%的硫酸铵5g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾43g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入甘油1g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例5-2】
纯度95%的硫酸铵5g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾43g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入甘油2g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例5-3】
纯度95%的硫酸铵5g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾43g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入甘油5g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例5-4】
纯度95%的硫酸铵5g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾43g与皂苷2g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入甘油10g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例6-1】
纯度95%的硫酸铵5g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾33g与皂苷1.5g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇1g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例6-2】
纯度95%的硫酸铵5g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾33g与皂苷2g与全氟烷基磺酸1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇1g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例6-3】
纯度95%的硫酸铵3g与纯度95%的第一磷酸铵1g与纯度90%的尿素1g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾33g与全氟烷基磺酸1g与皂苷1g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇1g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例6-4】
纯度95%的硫酸铵5g与纯度90%的硼酸2g与纯度95%的醋酸钾43g与皂苷4g放入容器，加水至100毫升，在50℃以下搅拌，当水温到40℃以下时加入丙二醇1g，经过搅拌就制成灭火剂。
【实施例1-4～6-4的小结】
对实施例1-4～6-4的各种灭火剂进行了pH测定。就凝固点与A火灾、B火灾、油炸食品油火灾的灭火性能而言，根据总务条例《灭火器的技术标准确定的条例》规定的试验方法，通过A-1模型及B-1模型进行了对灭火实验及凝固点的测定。另外，对油炸食品油火灾，根据总务条例《灭火器的技术标准确定的条例》规定的试验方法进行了实验。在进行灭火时将各种灭火剂3L充填到蓄压式灭火器中，从安装在灭火器上的雾状喷嘴，对灭火模型相对应的灭火剂进行喷雾。
关于灭火性能以在规定时间内（A火灾为2分钟、B火灾与油炸食品油火灾为1分钟）未再燃者为合格，如果一时性的灭火的灭火剂在规定的时间内再次着火则判定为不能灭火而作为不合格。
关于凝固点，因白浊而不能正确测定的灭火剂则判为不合格。
还有，根据总务条例《灭火器的技术标准确定的条例》所规定的《变质试验》进行变质试验。其结果为外观、PH、比重、凝固点温度等未出现变化者为合格，外观、PH、比重、凝固点温度等中一个以上出现变化者为不合格。
以上试验的结果的实施例1-4～6-4见表1～6.
【表1】
实施例1-1～实施例1-4
| １１ | １２ | １３ | １４ | |
| 硫酸铵 | ２０g | ２０g | ２５g | ２５g |
| 第一磷酸铵 | ２g | ５g | ２g | ２g |
| 尿素 | ５g | ２g | ２g | ２g |
| 硼酸 | ２g | ２g | ５g | ２g |
| 醋酸钾 | ２１g | ２１g | １６g | １９g |
| 皂苷 | １g | １g | １g | １g |
| 丙二醇 | ２g | ２g | ２g | ２g |
| PH | 6.5 | 6.8 | 7.1 | 7.4 |
| 凝固点 | １１．５℃ | ２３℃ | ２４℃ | ２７℃ |
| 合格否 | 不合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
【表2】
实施例2-1～实施例2-4
【表3】
实施例3-1～实施例3-4
【表4】
实施例4-1～实施例4-4
【表5】
实施例5-1～实施例5-5
【表6】
实施例6-1～实施例6-4
| ６１ | ６２ | ６３ | 6４ | |
| 硫酸铵 | ５g | ５g | ３g | ５g |
| 全氟烷基磺酸 | ０g | １g | ０g | ０g |
| 全氟烷基磺酸 | ０g | ０g | １g | ０g |
| 硼酸 | ２g | ２g | ２g | ２g |
| 醋酸钾 | ３３g | ３３g | ３３g | ４３g |
| 第一磷酸铵 | ０g | ０g | １g | ０g |
| 尿素 | ０g | ０g | １g | ０g |
| 皂苷 | １.5g | ２g | １g | ４g |
| 丙二醇 | 1g | １g | １g | １g |
| PH | 6.5 | 6.8 | 7.1 | 7.4 |
| 凝固点 | １１．５℃ | ２３℃ | ２４℃ | ２７℃ |
| 合格否 | 不合格 | 合格 | 合格 | 合格 |
从结果中可了解到，本发明的灭火剂在整体重量为100毫升时，当含有的皂苷为1g~2g或是磷脂1g~2g、硫酸铵5g~20g与硼酸2g与第一磷酸铵1g~5g与尿素1g~5g丙二醇2g~8g与醋酸钾、枸橼酸钾、醋酸钠及枸橼酸纳中选取的1或2以上构成的含有羧酸碱金属盐10g~30g时，其pH值为5.50~8.50，从灭火性能与耐腐蚀性与品质保持性的观点来看都是较为好的。
已经了解到前述的羧酸碱金属盐与前述的界面活性剂的含有量比、质量比为羧酸碱金属盐：界面活性剂=20:1~100:1的较好。
另外也了解到本发明的灭火剂的pH为5.5~8.5的较好。
从以上的结果可了解到本发明的灭火剂其灭火性能优良，能满足高度的灭火性能以及对人体也有较高度的安全性的要求。
另外，已经了解了从整体重量100毫升中以含有醋酸钾、枸橼酸钾、醋酸钠及枸橼酸纳中选取1或2以上构成的羧酸碱金属盐20g~55g、将硫酸铵5g~30g、第一磷酸铵0.1~5g、尿素1~5g与硼酸0.01~5g、皂苷、肽选1或2以上构成界面活性剂与氟素界面活性剂0.10~2.0g的比例较为好。
以下为本发明说明书中所涉及的化学分子式
硫酸铵 （NH4）SO4
硼酸 Na2{B4O5(OH)4}H２O
丙二醇 C３H８O2
醋酸钾 C2H3KO2
醋酸钠 CH3COONa
枸橼酸钾 K3(C6H5O7)H2O
枸橼酸纳 Na3(C6H5O7)2H2O
皂苷 C67H104O33
肽 英语名：peptide
磷脂 CAS NO:8002-43-5
酪蛋白 英语名casein
全氟辛烷磺酸 C8HF17O3S
全氟辛酸 C8HF15O2
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，由硫酸铵、第一磷酸铵、尿素、硼酸、枸橼酸钾、醋酸钠及枸橼酸纳选出的1或2以上构成的 羧酸碱金属盐与从磷脂，皂苷，酪蛋白和肽等选出的1或2所构成的天然界面活性剂和全氟烷基磺酸，全氟烷基羧酸表面活性剂与被指定为食品添加物的碳素数为4以下的低级醇与水所构成的灭火剂。
2.根据权利要求1的对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，其特征在于，所述述的羧酸碱金属盐是醋酸及枸橼酸中的任一种或两种与碳酸钠中的任一种或两种混合使之反应而成的请求项1所记载的灭火剂。
3.根据权利要求1的对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，其特征在于，所述灭火剂的整体重量100毫升中，含有前述的硫酸铵10~20g、第一磷酸铵1~20g、硼酸5~20g、羧酸碱金属盐10~20g、前述的天然界面活性剂0.01~2.5g的比例的请求项1和2所记载的灭火剂。
4.根据权利要求1的对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，其特征在于，所述的硫酸铵、第一磷酸铵、尿素、硼酸的混合水溶液碱金属羧酸盐与前述的天然界面活性剂与含氟表面活性剂含量的比例及质量比为：天然界面活性剂=40:1:1~100:1:1的请求项3所记载的灭火剂。
5.根据权利要求1的对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，其特征在于，所述以食品添加物中所指定的对碳素数为4以下的低级醇、前述的天然界面活性剂与含氟表面活性剂的质量比的前述的天然界面活性剂：前述的低级醇的含量=1:1:1~1:1:9.0为特征的请求项1~4中的任一项中所记载的灭火剂。
6.根据权利要求1的对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，其特征在于，所述由硫酸铵、第一磷酸铵、尿素、硼酸、枸橼酸钾、醋酸钠及枸橼酸纳选出的1或2以上构成的 羧酸碱金属盐与从磷脂，皂苷，酪蛋白和肽等选出的1或2所构成的天然界面活性剂和天然界面活性剂与氟素系界面活性剂与碳素数为4以下的低级醇与水所构成的耐焰剂。
7.根据权利要求1至5任意一项的对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，其特征在于，所述灭火剂的pH为6.0~8.0。
8.根据权利要求1至5任意一项的对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂，其特征在于，根据需要所添加的添加剂为食品添加剂。
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| CN201410738642.1A Pending CN104524736A (zh) | 2014-12-08 | 2014-12-08 | 一种对人体具高安全性与高灭火性能的防火功能的灭火剂 |
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| CN (1) | CN104524736A (zh) |
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- 2014-12-08 CN CN201410738642.1A patent/CN104524736A/zh active Pending
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| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |